Alternatywa, która może zrewolucjonizować branżę
W serwisie Daily Galaxy, powołując się na dane Amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska, wyjaśniono, że główny spoiwo betonu, czyli cement, odpowiada za około 8% globalnej emisji dwutlenku węgla rocznie, dlatego od dłuższego czasu poszukuje się bardziej zrównoważonych alternatyw, które zapewniają podobne wyniki jak klasyczny cement, ale dotychczasowe próby nie były zbyt skuteczne. A przynajmniej nie do tej pory, ponieważ niedawno pojawiła się metoda, która wydaje się być absolutnie rewolucyjna.
Zespół inżynierów pracował w laboratorium w Melbourne (Australia) i twierdzi, że udało mu się opracować materiał, który może zmienić branżę budowlaną. Naukowcy z Uniwersytetu RMIT opracowali go, wykorzystując wyłącznie ziemię, wodę i przetworzony karton, czyli udało im się wyeliminować cement i jego wpływ na środowisko. Twierdzą, że jest on przeznaczony głównie do wznoszenia niskich budynków, ponieważ jest solidny pod względem konstrukcyjnym, dostępny i znacznie mniej zanieczyszczający środowisko niż tradycyjny beton.
Został on nazwany zagęszczoną ziemią z tekturą (CCRE), łącząc zagęszczoną ziemię z wyrzuconymi rurami tekturowymi, aby stworzyć system ścian o niskiej technologii, ale bardzo wytrzymałych, osiągając jedną czwartą śladu węglowego betonu, a także znaczne oszczędności kosztów, ponieważ jego produkcja wiąże się z wydatkami mniejszymi o ponad jedną trzecią w porównaniu z obecnymi metodami. Tak określono to w analizie technicznej opublikowanej w recenzowanym czasopiśmie Case Studies in Construction Materials.
Cechy i zastosowania
Główny autor badania, Jiaming Ma, powiedział w wywiadzie opublikowanym w ScienceDaily, że „w nowoczesnym budownictwie ziemnym grunt jest zagęszczany z dodatkiem cementu w celu zwiększenia wytrzymałości. Stosowanie cementu jest nadmierne, biorąc pod uwagę naturalną grubość ścian ziemnych”, co niweluje wiele korzyści dla środowiska. Jednak owinięcie zagęszczonej ziemi cylindrycznymi rurami z tektury pomogłoby utrzymać wytrzymałość bez konieczności stosowania cementu, dając w rezultacie powłokę strukturalną, która zapobiega pękaniu i wytrzymuje obciążenia pionowe bez wysokich emisji i procesów przemysłowych, będąc materiałem w pełni nadającym się do recyklingu i ponownego wykorzystania.
W ten sposób odpady powstające podczas budowy są zminimalizowane, a nawet całkowicie wyeliminowane. Zespół zapewnia, że CCRE można produkować bezpośrednio na miejscu, zagęszczając ziemię i wodę w formach z recyklingowanego kartonu, co można zrobić ręcznie lub przy użyciu energooszczędnego sprzętu mechanicznego, bez konieczności korzystania z centralnych fabryk lub transportu ciężkiego. Yi Min „Mike” Xie, kolejny autor badania, stwierdził, że „zamiast transportować tony cegieł, stali i betonu, budowniczowie musieliby przewozić jedynie lekki karton, ponieważ prawie cały materiał można uzyskać na miejscu”, co stanowi dodatkową przewagę konkurencyjną w stosunku do tradycyjnych procesów.
Na razie wskazują, że właściwości termiczne CCRE zwiększają jego przydatność w ciepłym klimacie, pomagając regulować temperaturę i wilgotność w pomieszczeniach. „Budynki z ubitej ziemi są idealne w ciepłym klimacie, ponieważ ich duża masa termiczna w naturalny sposób reguluje temperaturę i wilgotność w pomieszczeniach, co zmniejsza zapotrzebowanie na chłodzenie mechaniczne i emisję dwutlenku węgla” wyjaśnia Jiaming Ma, który zwrócił również uwagę, że wytrzymałość materiału zależy od grubości rurek kartonowych, co pozwala na dostosowanie go do rodzaju budynku i wymagań konstrukcyjnych w każdym przypadku.
W swoich badaniach naukowcy wypróbowali dodanie włókna węglowego w celu wzmocnienia matrycy ziemnej, wykazując poziomy wytrzymałości porównywalne z zaawansowanym betonem, co będą nadal testować w przyszłości, ale na razie uważają, że może to być sukces, który zmieniłby cały globalny sektor budowlany. Obecnie, oprócz wzmacniania matrycy, zajmują się poszukiwaniem partnerów przemysłowych do przeprowadzenia praktycznych testów terenowych, co uważają za więcej niż wykonalne w obecnej sytuacji, w której rządy i przedsiębiorstwa poszukują realnych alternatyw o niskiej emisji.